第一章 第2讲物质的分离和提纯
《物质的分离与提纯》课件
工业生产
在工业生产中,分离与提纯是实现原料循环利用、提高产品质量 和降低成本的重要手段。
环境保护
通过分离与提纯,可以减少废弃物的排放,降低环境污染。
分离与提纯的基本原则
安全性
在分离与提纯过程中,应始终 考虑安全因素,避免使用危险
沉淀法
沉淀法是利用化学反应使混合物中的某一组分转化为难溶于水的沉淀,然后将沉淀 过滤、洗涤、干燥,得到纯净的物质。
沉淀法在冶金、化工、环保等领域广泛应用。
沉淀法可以分为直接沉淀、共沉淀和均相沉淀等。
过滤法
过滤法是利用混合物 中各组分的颗粒大小 不同,将各组分分离 的方法。
过滤法在化工、制药 、食品等工业中广泛 应用。
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分离与提纯的未来发展
新技术的研发
新型分离技术
随着科技的发展,将会有更多高效、 环保的新型分离技术被研发出来,如 膜分离、色谱分离、电泳分离等。
智能化分离设备
利用人工智能和机器学习技术,开发 出能够自动识别、优化分离条件的智 能化分离设备,提高分离效率。
绿色化学的应用
绿色溶剂
利用无毒、低毒的绿色溶剂替代传统的 有毒有害溶剂,降低环境污染和健康危 害。
在食品工业中的应用
01
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在食品工业中,分离与提纯技 术用于提取和纯化食品中的营
养成分和风味物质。
通过分离与提纯技术,可以获 得高纯度的食品添加剂、天然
色素和功能性成分等。
这些成分在食品加工中具有广 泛的应用,如提高食品口感、 营养价值和延长保质期等。
常见的分离与提纯技术在食品 工业中的应用包括超临界流体 萃取、分子蒸馏和色谱分离等
《物质的分离和提纯》 讲义
《物质的分离和提纯》讲义一、物质分离和提纯的重要性在我们的日常生活和科学研究中,经常会遇到需要将混合物中的各种成分分开,或者去除其中的杂质以得到纯净物质的情况。
物质的分离和提纯是化学实验中非常重要的基本操作,它不仅能够帮助我们获得纯净的物质以便进行更深入的研究和应用,还对于提高产品质量、保护环境以及保障人类健康都具有重要意义。
例如,在制药工业中,为了得到高纯度的药物成分,需要对原材料进行精细的分离和提纯;在化工生产中,需要分离和提纯各种原料和产物,以提高产品的质量和产量;在环境监测中,需要从复杂的环境样品中分离和提纯出目标污染物,以便准确地进行检测和分析。
二、物质分离和提纯的基本原则1、不引入新杂质在分离和提纯过程中,不能引入新的杂质,否则会影响最终产物的纯度。
2、不减少被提纯物质的量要尽量保证被提纯物质的量不减少,以免造成不必要的损失。
3、易于分离和复原所采用的分离和提纯方法应便于将杂质与被提纯物质分离开来,并且在分离后能够容易地将被提纯物质复原。
4、经济性和环保性选择的方法应考虑成本和环保因素,尽量使用低能耗、低污染的方法。
三、物质分离和提纯的常用方法1、过滤过滤是用于分离固体和液体混合物的一种方法。
它利用滤纸或其他多孔材料作为过滤介质,使液体通过而固体被截留。
例如,粗盐提纯时,将粗盐溶解在水中,然后通过过滤除去其中的不溶性杂质。
2、蒸发蒸发是通过加热使溶液中的溶剂挥发,从而得到溶质晶体的方法。
比如,从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体,就可以采用蒸发的方法。
3、结晶结晶包括冷却结晶和蒸发结晶。
冷却结晶适用于溶解度随温度变化较大的物质,通过降低温度使溶质结晶析出;蒸发结晶适用于溶解度随温度变化不大的物质,通过蒸发溶剂使溶质结晶析出。
4、萃取萃取是利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同,将溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂中的方法。
例如,用四氯化碳从碘水中萃取碘,碘在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多,从而实现碘与水的分离。
新教材苏教版化学必修第一册课件:专题2第一单元第二课时 物质的分离提纯——蒸馏、萃取和分液 (1)
答案:A
2.下列实验操作中,能用于互不相溶液体分离的是
()
解析: A 项,过滤是用于分离不溶于液体的固体与液体的方法;B 项,分液是 用于分离互不相溶的液体的方法;C 项,蒸发是得到溶液中的溶质的一种方法; D 项,洗气是除去气体中的杂质的方法。
答案:B
3.2015 年 10 月,我国药学家屠呦呦因提取青蒿素而荣获诺贝尔生理学或医学奖。屠
[名师点拨] 物质分离提纯常用的其他方法
(1)升华是利用固体混合物中的某一成分在加热时,直接变成气态,而从混合物 中分离出来的方法。例如,利用碘易升华的特性加热提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)渗析是利用胶体粒子不能透过半透膜,而溶液中的分子和离子能透过半透膜 的原理,将胶体与溶液进行分离或提纯胶体的方法。例如,可用渗析法提纯氢氧化 铁胶体。
解析:对于蒸馏的实验装置,最重要的问题有:①仪器的连接顺序,②温度计的位置, ③冷却水的流向(进出口),④防暴沸的措施。
答案:(1)①温度计水银球位置应处于蒸馏烧瓶支管口处 ②冷却水进出口反了 (2)蒸馏烧瓶 冷凝管 (3)沸石(或碎瓷片)
分点突破2
萃取和分液
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验 室从海藻中提取碘的流程如下:
[问题探讨] 阅读下列材料,按要求回答下列问题。 材料 1 汽油、苯、CCl4 都是有机溶剂,难溶于水,汽油、苯的密度小于水,CCl4 的密度大于水。 材料 2 碘(I2)、溴(Br2)易溶于有机溶剂,其溶液分别呈紫红色、橙红色。 1.灼烧海藻的仪器是什么?
提示:坩埚。 2.提取碘的过程中有关实验操作①和③分别是什么操作?
提示:蒸馏。 2.“浓酒和糟入甑”中的“甑”与化学仪器中的哪种仪器作用相似?
高中化学选择性必修三 第1章第2节 分离、提纯教学设计下学期
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法 第二节 研究有机化合物的一般方法1.2.1 分离、提纯本节通过解决实际问题的形式,让学生初步了解怎样研究有机化合物,应该采取什么步骤和常用方法等,从中体验研究一个有机化合物的过程和科学方法。
由于中学条件所限,对现代物理方法只要求初步改变的了解,不涉及过多的名词术语,通过多种教学媒体了解质谱、红外光谱、核磁共振氢谱的用途教学重点:有机化合物分离、提纯的原理和操作,能结合实际情况应用蒸馏、萃取或重结晶的方法进行有机化合物的分离和提纯 教学难点:苯甲酸重结晶的实验探究讲义 教具【新课导入】青蒿素的提取、确定结构、人工合成的历程【新课讲授】通过学习青蒿素研究的全过程,试总结青蒿素的研究经历了哪些步骤? 【学生活动1】分离提纯、确定分子式、结构式。
【总结】研究有机化合物的一般方法【过渡】从天然资源中提取有机化合物,通常得到的是含有杂质的粗品 工厂生产和实验室合成的有机化合物往往有未反应的原料和反应副产物等。
进行有机化合物组成、结构、性质和应用的研究,首先要获得纯净的有机化合物,粗品必须经过分离、提纯才能得到较为纯净的物质。
【学生活动2】1. 分离、提纯的原则是什么?2. 在提纯、分离青蒿素时,用到了哪些方法? 【讲解】1. 不增加新的杂质;不减少被提纯的物质;被提纯物质和杂质易分离;被提纯物质易恢复原状态。
2. 萃取、蒸馏 【总结】有机化学中常用的分离和提纯方法有蒸馏、萃取和重结晶等。
【讲解】 1. 蒸馏(1) 适用对象:① 分离和提纯互溶的液态有机化合物② 液态有机化合物含有少量的杂质,而且该有机化合物热稳定性较高,其沸点与杂质的沸点相差较大(一般约大于30℃)(2) 在一定温度和压强下,加热液态混合物,利用物质沸点差异进行物质分离的方法,使沸点低的物质汽化,然后冷凝、收集,从而达到与沸点高的物质相分离的目的。
【展示】蒸馏装置【学生活动3】1. 蒸馏操作,加碎瓷片的目的是什么?2. 温度计水银球应处于什么位置?3. 冷却水的流动方向是什么? 【讲解】1. 加碎瓷片的目的是防止液体暴沸;2. 温度计水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处;3. 冷却水的流动方向是下口进、上口出。
1-1-2物质的分离、提纯与检验(精品课件)
②在剩余三支试管中分别滴入________, 出现________(现象)的是________, 离子方程式是_______。 ③在剩余两支试管中分别滴入________, 出现________(现象)的是________, 离子方程式是_____。 三次实验中都没有明显现象的是 __________。 (2)若所用试剂不变,只改变加入试剂的顺 序,再设计一个实验方案,写出实验流程 图。
一、物质的分离和提纯 1.概念 (1)物质的分离是将两种或多种物质的混合 物彼此分开,得到几种________的过程。 (2)物质的提纯是除去物质中混有的 ________而得到纯净的物质。 (3)物质的分离与提纯目的不同,但所遵循 的原则与实验操作却非常相似。
2.基本原则 (1)不增(不引入新________) (2)不减(不减少________) (3)易分离(被提纯物与________易分 离) (4)易复原(________易复原)
利用溶质 在互不 相溶的 溶剂里 溶解性 的不同, 用一种 萃 溶剂把 溶质从 取 它与另 一种溶 剂所组 成的溶 液中提 取出来 的方法
①萃取剂和溶剂互 不相溶、不反应; 溶质在萃取剂中 溶解度较大,且 不反应;萃取剂 和原溶剂密度相 差较大 ②酒精易溶于水, 一般不能做萃取 剂
特别提醒 混合物的分离与提纯,重在理解物质的性 质,并根据性质考虑所采取的方法。一般 应注意: ①先考虑是否能用物理方法分离与提纯, 再考虑用化学方法分离与提纯。 ②认真分析被提纯物质的性质,选择的试 剂应只和杂质反应,而不与主要物质反应。 ③不能改变被提纯物质的性质,若在除杂 过程中,主要物质转化为其他物质,则应 使其再次转化为原物质。 ④含多种杂质的分离与提纯,还要注意所
第2讲物质的分离和提纯
第2讲物质的分离和提纯考点一物质分离、提纯的区别1.物质的分离将混合物的各组分______开来,获得几种________的过程。
2.物质的提纯将混合物中的杂质________而得到____________的过程,又叫物质的净化或________。
考点二常用分离、提纯仪器仪器图形与名称主要用途使用方法和注意事项________(1)向小口容器中转移液体(2)加滤纸后,可过滤液体(1)制作过滤器时,滤纸____漏斗内壁,用水润湿,注意不得留有____(2)滤纸上缘低于____边缘,液体低于____边缘________(1)用于随时添加液体(2)________(1)注意活塞不得渗漏(2)分离液体时,下层液体由________,上层液体由________除去气体中的杂质,其中广口瓶可换作大试管或锥形瓶(1)一般选择与杂质气体反应的试剂作吸收剂(2)装入液体量不宜超过容积的2/3(3)气体的流向为:_________________用于干燥或吸收某些气体,干燥剂为粒状,常用CaCl2、碱石灰(1)注意干燥剂或吸收剂的选择(2)一般为____进气,____出气______蒸馏时,用于冷凝蒸气上口____,下口____,使用时应有夹持仪器1.如何检查分液漏斗是否漏水?2.用干燥管作干燥器干燥H2时应选择何种干燥剂?选浓H2SO4可以吗?3.盛装固体干燥剂一般用干燥管,还可用其他装置吗?考点三物质分离、提纯的常用物理方法试根据所学的知识填写操作方法及相关内容。
图1 图2 图3 图4 图5(1)如图1,方法、装置的名称:________。
适用范围:把不溶性________________进行分离。
注意事项:①一贴:________紧贴漏斗内壁;二低:滤纸上缘低于____________,液面低于滤纸边缘;三靠:烧杯紧靠____________,玻璃棒轻靠____________处,漏斗下端紧靠__________。
高中化学第2讲 物质的分离、提纯
第2讲物质的分离、提纯课程标准知识建构1.掌握常见物质分离与提纯的常用方法。
2.掌握过滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求。
一、分离提纯的物理方法1.分离、提纯的含义(1)物质的分离将混合物的各组分分离开来,获得几种纯净物的过程。
(2)物质的提纯将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程,又叫物质的净化或除杂。
2.物质分离与提纯的常见实验装置(1)过滤适用范围把不溶性固体与液体进行分离注意事项一贴滤纸紧贴漏斗内壁二低滤纸上缘低于漏斗口液面低于滤纸上缘三靠烧杯紧靠玻璃棒玻璃棒下端紧靠三层滤纸处漏斗下端紧靠烧杯内壁(2)蒸发适用范围分离易溶性固体的溶质和溶剂注意事项玻璃棒的作用:搅拌,防止液体局部过热而飞溅停止加热的标准:当有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干(3)萃取和分液适用范围萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来;分液:分离两种互不相溶且易分层的液体注意事项①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大;②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶;③萃取剂与溶质不反应;④常用的萃取剂是苯或CCl4,不用酒精作萃取剂⑤分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出(4)蒸馏适用范围分离沸点相差较大且互溶的液体混合物注意事项温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸冷凝管水流方向为下口进,上口出(5)升华适用范围分离某种组分易升华的固体混合物注意事项如NaCl固体中的I2可用该方法分离,但NH4Cl 固体中的I2不能用升华的方法分离(6)洗气适用范围除去气体中的杂质注意事项长管进气,短管出气(1)“固+固”混合物(2)“固+液”混合物(3)“液+液”混合物【诊断1】判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。
(1)过滤时,为加快过滤速度,应用玻璃棒不断搅拌漏斗中液体()(2)从溶液中获取NaCl晶体,用蒸发结晶的方法,其操作应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热()(3)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离()(4)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇()(5)蒸馏时温度计的水银球应插入液体中()(6)在蒸馏过程中,若发现忘加沸石,应停止加热立即补加()(7)利用加热的方法分离NH4Cl和I2的固体混合物()(8)蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)√二、分离提纯的化学方法1.分离、提纯物质遵循的“四原则”“三必须”2.分离提纯常用的化学方法方法原理举例说明电解法利用电解原理分离和提电解精炼铜,将含杂质的粗铜作阳极,精铜除去下列常见物质中的杂质,完成表格:MgCl2溶液FeCl3MgO 过滤乙酸乙酯乙酸饱和Na2CO3溶液分液【诊断2】判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。
人教版(2019)高中化学选择性必修三第一章第二节 第1课时 有机物的分离、提纯
发皿、漏斗
提纯苯甲酸
洗气
分离提纯气体混合物
洗气瓶
除去甲烷中的乙烯
2.常用分离和提纯方法的注意事项
分离提纯 方法
适用范围
注意事项
蒸馏
互溶的液体
各液体的沸点相差较大,一般在30 ℃以上
重结晶
混合物中各成分溶解度相差较大,且被提纯物质的 固态混合物
溶解度受温度影响较大
萃取剂的选择条件: 萃取(主
从液体中提纯液 ①与原溶剂不互溶 要讨论液
冷凝管冷凝效果比直 形冷凝管好,但是蒸馏
时需要用直形冷凝管,
球形冷凝管容易引起
①温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处。 注意
馏分的滞留。
②碎瓷片的作用:防止暴沸。
事项
③冷凝管中水流的方向是下口进入,上口流出
(二)萃取
①液-液萃取是利用待分离组分在两种不互溶的溶
萃取的 剂中的 溶解度 不同,将其从一种溶剂转移到另一 [微提醒]
第二节|研究有机化合物的一般方法
第1课时 有机物的分离、提纯
(一)蒸馏
适用范围 分离和提纯 液态 有机化合物的方法 [微点拨]
液态有机化合物中含少量杂质,而且 冷凝管的种类及使用
适用条件 该有机化合物热稳定性较高,其沸点与 冷凝管分为直形冷凝管
_杂__质__的沸点相差较大
和球形冷凝管。球形
续表
装置
C正确;在苯甲酸重结晶实验中,待粗苯甲酸完全溶解后要先加入少量蒸馏
水,然后趁热过滤除去杂质,再冷却结晶,获得苯甲酸,故D错误。
答案:C
2.提纯下列物质(括号中为杂质),选择试剂和分离方法都正确的是
选项 被提纯的物质
除杂试剂
A 甲烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液
化学复习:第1章第2讲物质的分离和提纯-PPT文档资料
考点精讲
考点一 须”: “四原则”:一不增,不得引入新杂质;二不减,尽 物质分离和提纯的基本原理 分离和提纯物质时,一般遵循“四原则”和“三必
Evaluation only. 量不减少被提纯和分离的物质;三易分,使被提纯或 ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 分离的物质与其他物质易分离;四复原,被提纯物质 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
指点迷津 必须”
分离和提纯一般应遵循“四原则”和“三
(1)“四原则”:一不增(提纯过程中不增加新的杂质); 二不减(不减少被提纯的物质);三易分离(被提纯物质 与杂质容易分离)Evaluation ;四易复原(被提纯物质要易复原 )。 only.
(2)“ 三必须”:一、除杂试剂必须过量;二、过量试 ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd. 剂必须除尽 (因为过量试剂带入新的杂质 );三、选最 佳除杂途径。
Evaluation only. 中补加适量硝酸 for .NET 3.5 Client Profile 5.2 ted with Aspose.Slides C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
中补加适量硝酸 D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液 中补加适量硝酸
要易被复原。 “三必须”:①除杂试剂必须过量;②过量试剂必须 除尽(去除过量试剂带入的新杂质, 同时应注意加入试 剂的顺序);③选择最佳的除杂途径。
第一章第二讲 物质的分离与提纯
第二讲
物质的分离与提纯
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
考点一 物质分离、提纯的常用物理方法
1.物质分离、提纯的区别
(1)物质的分离
分离 开来,获得几种纯净物的过程。 将混合物的各组分________
(2)物质的提纯 杂质 除去而得到纯净物的过程,又叫物质的 将混合物中的______ 净化或除杂。
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
考点一 物质分离、提纯的常用物理方法
2. 物质分离、提纯的常用物理方法
试根据所学的知识填写操作方法及相关内容。 过滤 。 (1)如图1,方法、装置的名称:_________ 不溶性固体与_______ 液体 进行分离。 适用范围:把____________
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
考点一 物质分离、提纯的常用物理方法
2. 物质分离、提纯的常用物理方法
试根据所学的知识填写操作方法及相关内容。 注意事项: 一贴:滤纸紧贴漏斗内壁 二低:滤纸上缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘 三靠:烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒轻靠三层滤纸处, 漏斗下端紧靠烧杯内壁。
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
考点一 物质分离、提纯的常用物理方法
2. 物质分离、提纯的常用物理方法
(2)结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程,对溶解度受温度变 化影响不大的固态溶质,采用蒸发溶剂的方法,而对溶解度 受温度变化影响相当大的固态溶质,采用冷却饱和溶液的方
法。
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
考点一 物质分离、提纯的常用物理方法
考点突破 实验探究 高考演练 课时训练
考点一 物质分离、提纯的常用物理方法
题组一 物质的分离
1-2-1 有机化合物的分离提纯 (含视频)(教学课件)-高中化学人教版(2019)选择性必修3
40 30
硫酸钠
品的方法是__重__结__晶__。
20 20 30 40 50 60 70 80 90 100
温度/℃ 氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化图
二、物质的分离、提纯——色谱法
俄国植物学家茨卫特
1906年,茨卫特在一根玻璃 管的细端塞上一小团绵花,在 管中充填碳酸钙粉末,让溶有 绿色植物叶子色素的石油醚溶 液自上而下地通过。结果植物 色素便被碳酸钙吸附,分成三 段不同颜色:绿色、黄色、黄 绿色。再将碳酸钙吸附柱取出, 并用乙醇洗脱,即得色素的溶 液:叶绿素、叶黄素、胡萝卜 素。
下:
氯 化 混 蒸 趁 Na2SO4晶体
钠
合发热
硫酸 铵
溶 解
浓 缩
过 滤
滤液
冷 却 结
过 滤
晶
滤液 NH4Cl
洗 干 NH4Cl 涤 燥 产品
(1)“冷却结晶”过程中,
80
析出NH4Cl晶体的合适温
70
度为_3_3_~_4。0℃
溶 60
氯化铵
解 50
度/g
(2)若NH4Cl产品中含有硫 酸钠杂质,进一步提纯产
分析:乙醇和水互溶,乙醇沸点:78.3℃,水的沸点100℃。
1.蒸馏
(1)适用范围: 蒸馏是分离、提纯液态有机化合物的常用方法。 (2)适用条件: ①用于分离混溶的液体混合物
②有机物热稳定性较强 ③有机物与杂质的沸点相差较大(一般约大于30 ℃)
(3)实验室常用的蒸馏装置:
使用前要检查装置的气密性!
二、物质的分离、提纯——萃取
【练2】下列说法中错误的是(答)案 A 酒精与水互溶
A.用酒精萃取甲苯水溶液中甲苯的操作可选用分液漏斗,然后静置分液 B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 C.对于密度不同、互不相溶的液体混合物,可采用分液的方法将它们分离 D.对于热稳定性较强、沸点较高的液态有机物和沸点较低的杂质可用蒸馏法除杂
高中化学选择性必修三 第1章第2节有机化合物的分离和提纯 讲义
第二节研究有机化合物的一般方法1.2.1 有机物的分离、提纯一、研究有机化合物的基本步骤研究有机化合物一般要经过一下几个基本步骤,每个步骤中都有几个常用的基本方法。
二、有机物的分离、提纯1.物质的分离(1)分离原则把混合物中个组分物质逐一分开,得到各纯净物。
分离过程中要尽力减少各组分物质的损失,各组分物质盐尽可能纯净。
(2)分离方法物理方法:过滤、重结晶、分液、萃取、升华、蒸发、蒸馏、分馏、渗析等。
化学方法:加热分解、氧化还原转化、生成沉淀。
2.物质的提纯(1)概念提纯是采用物理或化学方法将物质中的杂质除去的过程。
它和分离的主要区别在与除去的杂质可以不恢复。
(2)物质的提纯(3)物质提纯的要求①过量:为除尽杂质,除杂试剂一般要过量。
②后除前:加入试剂的顺序,后面的试剂能够把前面的试剂除尽。
③除杂途径必须最佳。
三、有机物的分离、提纯方法从天然资源中提取有机化合物,通常得到含有杂质的粗产品。
提纯含杂志的有机化合物的基本方法是利用有机化合物与杂质物理性质的差异将它们分离。
在有机化学中常用的分离和提纯的方法有蒸馏、萃取、重结晶等。
1.蒸馏、分离和提纯液态有机化合物的常用方法。
(1)适用范围分离、提纯的有机物热稳定性较高,其沸点与杂质的沸点相差较大。
(2)实验装置(填仪器名称)【注】①温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口下沿处。
②碎瓷片的作用:使液体平稳沸腾,防止暴沸。
③冷凝管中水流的方向是下口进入,上口流出。
④锥形瓶不能盖塞,避免装置内压强过大。
2.萃取分为液液萃取和固液萃取。
(1)萃取的原理①液液萃取是利用待分离组分在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
②固液萃取是利用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。
(2)萃取剂的条件及常用试剂萃取剂的条件:①萃取剂与原溶剂不能互溶,且不与溶质反应。
②待分离组分在萃取剂中的溶解度较大;常用的萃取剂有乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等。
1-2 研究有机化合物的一般方法 分离、提纯(教学课件)-高中化学人教版(2019)选择性必修3
4、实验操作中多次使用了玻璃棒,分别起到哪些作用?
①溶解时搅拌,加快溶解速度;②过滤、洗涤时引流;③干燥时用于转移晶体。
5、如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净?
取最后一次洗涤液少许于试管中,加入硝酸银溶液后,无明显现象,说明氯化钠已除净。
质谱法: 确定相对分子质量
分子式
分
子
结
构
红外光谱-确定化学键、官能团
核磁共振氢谱-确定等效氢原子的类型和数目
X射线衍射可以确定键长、键角等结构信息
定,可以获得更为直接而详尽的结构信息。
青蒿素结构的测定
20世纪70年代初,我国屠呦呦等科学家使用乙醚从中
碳
药中提取并用柱色谱分离得到抗疟疾有效成分青蒿素,
氧
随后展开对青蒿素分子结构的测定和相关医学研究。
氢
科学家们通过元素分析和质谱法分析,确定了青蒿素
的相对分子质量为282,分子式为C15H22O5。经红外光 谱和核磁共振谱分析,确定青蒿素分子结构中含有酯
合适的结晶方法
溶液
晶体
重结晶:将已知晶体用合适的溶剂溶解,经过滤、 蒸发、冷却等步骤,再次析出晶体,得到更加纯净 的晶体
用合适的
合适的
粗产品 溶剂溶解 溶液 结晶方法 晶体(较纯)
知识链接: 结晶方法的类型
(1)蒸发结晶
(溶解度随温度变化不大)
如:NaCl(水)
(2)冷却结晶
(溶解度随温度变化较大)
依据质谱图:
未知物A的相对分子质量为46,实验式为C2H6O,M (C2H6O) n=46; 求得 n=1。所以未知物A的 实验式 和 分子式 都是C2H6O 。
物质的分离与提纯ppt课件
操作原则 “三必须”和 “四原
1“三必须”是:
则”
(1) 除杂试剂必须过量 (2) 过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质) (3) 除杂途径必须选最佳 2 “四原则”是:
• (1) 不增
提纯过程中不增加新的杂质
• 不减
不减少欲被提纯的物质
(2)易分离 被提纯物与杂质容易分离
• 易复原 被提纯物质要复原
七、升华法 如分离I2与NaCl的混合物
八、洗气法
Cl2(HCl)
饱和NaCl溶液
CO(CO2)
碱溶液
O2(H2O)
碱石灰
浓硫酸等
右图所示装置有多种用途,请回答
下列问题:
(1)洗气:除去CO中的水蒸气,
装置内应盛放
;
(2)检验:证明CO中混有CO2,
装置内应盛放
;
(3)集气
(4)贮气
(5)量气
方法 适用范围 ①过滤:固—液分离 ②结晶:溶解度的差异 ③分液:互不相溶的液体 ④萃取:溶解性的差异 ⑤蒸馏:各组分沸点相差较大 ⑥层析:各组分被吸附性能的不同 ⑦升华 ⑧洗气
分离和提纯有什么不同?
分离:是通过适当的方法,把混合物中的几 种物质分开,每一种组分都要保留下来,并 恢复到原状态,如原来是固体,最后还是 固体,得到比较纯的物质.
提纯:将混合物中的杂质(不需要的物 质)通过物理或化学方法除掉而得到 所需物质的过程。提纯的原则为:不增(不
引入新的杂质)、不减、易分离、易复原。
KNO3(S)、KCl+ KNO3溶液 过滤
KNO3(S)
设计方案:将混合物溶于适量水中加热溶 解(形成浓溶液),自然冷却结晶,过滤 得KNO3晶体。
实验方案:
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1.依据物理性质选择分离方法(1)制取无水乙醇可向乙醇中加入CaO之后过滤()(2)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇()(3)提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法()(4)NaCl的熔点高,除去碘中的NaCl应采用加热升华的方法()(5)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离()(6)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×解析(1)乙醇的沸点低易挥发,适合用蒸馏法。
(2)乙醇与水互溶,不能萃取出水溶液中的溶质。
(3)由于氯化钠的溶解度随温度升高变化不大,而硝酸钾的溶解度随温度升高变化很大,适合用蒸发结晶,趁热过滤的方法。
(4)碘易升华,加热可分离。
(5)食用油和汽油互溶,但沸点不同,应用蒸馏的方法分离。
(6)只能除去氯气中的HCl杂质,但不能除去其中的水蒸气。
2.物质分离仪器的使用及注意事项(1)分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出()(2)蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处()(3)蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出()(4)蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热()(5)用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物()(6)分液时要先打开分液漏斗上口的塞子,再将下层液体缓缓放入下面的烧杯中()答案(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√物质分离提纯操作要领填空(1)从含有少量KNO3杂质的氯化钠溶液中分离出氯化钠固体的操作:_________________、洗涤、干燥。
(2)从MgSO4溶液中得到MgSO4固体的实验操作包括________、冷却结晶、________、洗涤、干燥等一系列操作,在此过程中玻璃棒的作用是________(填序号)。
①引流②搅拌加速溶解③搅拌使溶液受热均匀,防止暴沸(3)若滤液浑浊,需_____________。
浑浊的原因可能是________________________________。
(4)硫酸铝和硫酸铵的混合液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体时即停止加热,然后冷却结晶,得到铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]。
溶液不能蒸干的原因是________________________________________________________________________。
(5)分液时,分液漏斗中的液体很难滴下,可能的原因是________________________________________________________________________。
答案(1)加热至有大量晶体析出时,趁热过滤(2)蒸发浓缩过滤①③(3)更换滤纸,重新过滤滤纸破损、滤液超过滤纸边缘(4)防止晶体失去结晶水,也防止可溶物杂质析出(5)没有打开分液漏斗颈上的玻璃塞(或玻璃塞上的凹槽没有与漏斗上的小孔对齐)1.物质分离提纯装置图的正误判断答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×解析(1)海带应在坩埚中灼烧。
(2)过滤时应用玻璃棒引流,漏斗下端尖口应紧贴烧杯壁。
(4)蒸馏时温度计水银球应插在支管口处。
(5)蒸干时可能失去结晶水。
2.物质的分离提纯操作包括:过滤、蒸馏、分液、结晶(重结晶)、盐析等,选择合适的操作名称填空:(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3________。
(2)从碘水中提取碘________。
(3)用自来水制取蒸馏水________。
(4)分离植物油和水________。
(5)从鸡蛋清溶液中提取蛋白质________。
(6)除去KNO3晶体中混有的少量NaCl________。
答案(1)过滤(2)萃取、分液(3)蒸馏(4)分液(5)盐析、过滤(6)重结晶3.按以下实验方案可从海洋物质样品中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
则(1)、(2)、(3)、(4)的分离提纯方法依次为________、________、________、________。
答案过滤分液蒸发结晶蒸馏4.(2018·滁州中学高三检测)硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4,其流程如下:已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙酸(沸点:33℃)。
(1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是_______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________,原料中的金属钠通常保存在________中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有________、________、玻璃片和小刀等。
(2)第②步分离采用的方法是________;第③步分离(NaBH4)并回收溶剂,采用的方法是________。
答案(1)排尽装置中的空气和水蒸气煤油镊子滤纸(2)过滤蒸馏解析(1)Na能与空气中的水蒸气、氧气反应,NaBH4常温下能与水反应,因而通入氩气是为了排除干扰因素空气和水,取用钠时,用镊子夹取,用滤纸吸干表面的煤油。
(2)从流程可看出第②步是固体与液体的分离,其操作为过滤。
根据已知信息可知NaBH4溶于异丙酸,且异丙酸的沸点较低(33℃),回收异丙酸可选用蒸馏的方法。
专题训练1.(2018·长沙市第一中学高三月考)实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图,相关物质的沸点见附表)。
其实验步骤为附表相关物质的沸点(101kPa)步骤1:将三颈烧瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升温至60℃,缓慢滴加经浓H2SO4干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。
有机相用10%的NaHCO3溶液洗涤。
步骤3:经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤。
步骤4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分。
(1)实验装置中冷凝管的主要作用是________________________________________________,锥形瓶中的溶液应为________。
(2)步骤1所加入的物质中,有一种物质是催化剂,其化学式为____________。
(3)步骤2中用10%的NaHCO3溶液洗涤有机相,是为了除去溶于有机相的________(填化学式)。
(4)步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是_______________________________________________________________________________________________________________。
(5)步骤4中采用减压蒸馏技术,是为了防止______________________。
答案(1)冷凝回流NaOH溶液(2)AlCl3(3)Br2、HCl(4)除去有机相中的水(5)间溴苯甲醛被氧化解析(1)冷凝管的主要作用是冷凝回流,防止反应物逸出,提高原料的利用率。
由于液溴易挥发且溴蒸气有毒,不能直接排入空气,需要用NaOH等强碱溶液吸收尾气。
(2)苯甲醛与溴单质是在AlCl3的催化作用下发生取代反应生成间溴苯甲醛。
(3)NaHCO3可以与Br2及盐酸反应,所以用NaHCO3溶液是为了除去没有反应的Br2和HCl。
(4)洗涤后的有机相中含有少量的水,加入无水MgSO4的作用是作干燥剂除去有机相中的水,吸水生成MgSO4·7H2O。
(5)减压蒸馏是为了降低蒸馏的温度,防止间溴苯甲醛被氧化。
2.(2018·南京高三模拟)环己酮是一种重要的化工原料,实验室常用下列原理和装置制备(部分夹持仪器未画出):环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表(*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点):(1)已知合成环己酮的反应是放热反应,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。
实验时,先在合成装置中加入5.2mL(5g)环己醇和几粒沸石,再加入酸性Na2Cr2O7溶液。
酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为________(填字母)。
A.一次性加入B.缓慢加入C.无所谓,怎样加入都可以(2)若酸性Na2Cr2O7溶液的体积为35mL,则应选取________(填“100mL”或“250mL”)的三颈烧瓶。
(3)反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95~97℃的馏分(设为A),其主要成分是________的混合物;在馏分A中加入氯化钠固体至饱和,静置、分液,得有机层(设为B)。
加入氯化钠固体的作用是_________________________________________________;在有机层B 中加入无水硫酸镁固体,充分作用后过滤,加入无水硫酸镁的作用是________________________, 然后进行蒸馏。
(4)合成装置中冷凝水应从________(填“a ”或“b ”)口进入;精制装置中的两处错误是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(5)若最终得到环己酮的质量为3.43g ,则环己酮的产率是________。
答案 (1)B (2)100mL(3)环己酮和水 增加水层的密度,有利于液体分层 除去残留在环己酮中的水(4)a 温度计的水银球插入到溶液中;冷凝水进、出口方向颠倒(5)70%解析 (1)酸性Na 2Cr 2O 7溶液应缓慢加入,防止剧烈反应,导致温度过高。
(2)反应液的总体积是40.2mL ,液体体积一般不能超过容器容积的1/2,所以应选择100mL 三颈烧瓶。
(3)95℃时得到环己酮和水的恒沸溶液,所以95~97℃的馏分是环己酮和水的混合物;环己酮的密度与水接近,不容易分层。
加入NaCl 可增加水的密度,有利于分层;加入无水硫酸镁是为了除去残留在环己酮中少量的水。
(4)冷凝水应从a 口进入。
(5)5 g 环己醇理论上得到4.9 g 环己酮,所以产率是3.43 g 4.9 g×100%=70%。